Luminescência em vidros aluminoboratos debário na presença de processos inibidores

• Ano de defesa: 1990
• Autor(a) principal: Nery, Sheila Maria Del
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Condensed matter; Luminescence; Luminescência; Matéria condensada
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43133/tde-27022014-145056/

O abafamento da luminescência em materiais contendo impureza de ferro é um fenômeno que ainda merece ser cuidadosamente investigado para que se possa chegar a uma descrição detalhada dos processos envolvidos. A matriz hospedeira escolhida para a realização deste trabalho foi o vidro 20 Al IND 2 o IND 3 ; 50 B IND 2 o IND 3 ; 30 BaO (mol%), do qual foram preparadas amostras às quais foram adicionadas quantidades variando de 10 POT -3 a 0,8 at% de Fe. A razão desta escolha prende-se ao fato de que a cinética de recombinação entre o centro de elétron do boro (BEC) e o centro de lacuna do boro e oxigênio (BOHC) em vidros boratos irradiados com raio-X a 77 K, responsável por uma intensa luminescência azul, já se conhece em detalhe através de resultados recentes de ressonância paramagnética eletrônica (RPE). A partir destes dados foi identificado cada um dos centros envolvidos na reação e foi possível acompanhar detalhadamente a cinética dos respectivos decaimentos térmicos. Com o apoio destas informações, os dados de termoluminescência (TL) deste trabalho puderam ser interpretados com maior segurança. Um arranjo experimental foi especialmente construído para a realização de medidas de TL na faixa de temperaturas entre 77 e 300 K. As medidas mostraram uma queda exponencial da TL em função da concentração de Fe. A supressão total da luminescência foi obtida para amostras contendo -0,1 at% de Fe. A energia de ativação média para a despopulação térmica do BEC foi obtida pelo método da rampa inicial da TL, resultando Ea = (0,22 ± 0,05) eV. Com base nos resultados de TL e RPE, apoiados pela teoria recente sobre o mecanismo de transições não radiativas, um modelo foi proposto para explicar o processo segundo o qual um íon Fe POT 3+ impede a ocorrência de processos radiativos de recombinação elétron-lacuna em um raio de ação que chega a 25 Å. Um elétron termicamente liberado do BEC, quando se aproxima do íon Fe3+ dentro do referido raio de ação, é capturado por um nível antiligante, fortemente deslocalizado, do orbital molecular de Fe3+ e oxigênio, sendo que o íon metálico ocupa a posição substitucional de um boro tetracoordenado. Imediatamente após a captura, ocorre um violento processo local de emissão de múltiplos fônons provocando o fenômeno da captura coerente de lacuna formando um éxciton, que rapidamente entra em colapso com nova emissão de fônons, provocando, assim, a recombinação elétron-lacuna sem irradiação luminescente.